Altius è uno stack di esecuzione ad alte prestazioni progettato per team che costruiscono nuovi L1 e L2 che necessitano di un throughput molto più elevato rispetto a quello supportato dall'attuale modello di esecuzione EVM sequenziale.

Nella prova di prestazione controllata e riproducibile utilizzando dati di Ethereum Mainnet e Base Mainnet, Altius ha mostrato un throughput del gas 2–3 volte superiore rispetto allo stack di esecuzione standard con le stesse ipotesi. Questo miglioramento deriva da cambiamenti architettonici nel modo in cui viene programmata l'esecuzione e come l'esecuzione è separata dai colli di bottiglia noti.

Per gli sviluppatori che attivano l'esecuzione come infrastruttura, questo benchmark fornisce un quadro chiaro di cosa potrebbe accadere quando l'esecuzione è trattata come un componente di sistema di classe mondiale, piuttosto che come un vincolo ereditato.

Sintesi breve:

Per coloro che sono abituati a macchine di esecuzione standard come Geth (Ethereum Mainnet) o OP Stack standard (utilizzato da Base), Altius rappresenta un cambiamento architettonico fondamentale dall'esecuzione sequenziale all'esecuzione parallela.

Nel confrontare Altius con gli standard di settore, le sue prestazioni sono molto significative:

  • Altius vs. Geth (Ethereum Mainnet): Mentre Geth opera a una velocità di circa 0,572 Ggas/s, Altius raggiunge 1,395 Ggas/s — un miglioramento delle prestazioni di 2,44 volte rispetto al client più utilizzato. Attualmente, Altius è l'unico client in grado di superare la soglia di 1,0 Ggas/s necessaria per il Trading Istituzionale ad Alta Frequenza (HFT).

  • Altius vs. Base (OP Stack): Sull'infrastruttura L2 che utilizza dati della Base Mainnet, la velocità di esecuzione standard sequenziale è di 0,55 Ggas/s. Altius la accelera a 1,61 Ggas/s, fornendo un aumento della velocità di 2,92x anche in ambienti ad alta concorrenza.

Come Abbiamo Fatto Questo?

Questo stack tecnologico affronta due vincoli strutturali che dominano il tempo di esecuzione nei sistemi esistenti:

Esecuzione Parallela Basata sul Design

La maggior parte dei client EVM produce transazioni in modo sequenziale. Alcuni sistemi più recenti tentano il parallelismo ottimistico, speculando su conflitti e le loro cancellazioni quando si verificano.

Altius utilizza una pianificazione deterministica parallela, costruendo un grafo di dipendenze che garantisce che le transazioni non sovrapposte vengano eseguite simultaneamente senza ripristini (rollback). Questo evita il lavoro sprecato a causa della concorrenza e produce prestazioni stabili e prevedibili.

Separare l'Esecuzione dai Vincoli Noti

Negli standard dei client, l'esecuzione delle transazioni è strettamente correlata a operazioni come il calcolo della radice di stato e l'accesso allo stato freddo. Queste operazioni possono dominare il tempo di completamento dei blocchi e la capacità reale di esecuzione del sistema.

Altius separa esplicitamente l'esecuzione da questi vincoli in modo che la capacità di esecuzione possa aumentare in modo indipendente con l'evoluzione dell'infrastruttura di supporto.

Assunzione Benchmark

La trasparenza è la base del nostro benchmarking. Questo benchmark è stato progettato per isolare le prestazioni di esecuzione.

Ogni assunzione è stata applicata in modo coerente in tutti i test L1 e L2. Per raggiungere questo numero, abbiamo fatto due assunzioni tecniche strategiche che riflettono la direzione futura dell'ecosistema Ethereum:

Assunzione 1: Calcolo della Radice di Stato Ritardato

Il calcolo della radice di stato (hashing Merkle Patricia Trie) può richiedere il 40-50% del tempo di completamento dei blocchi sui client di produzione. Nei nostri benchmark, il calcolo della radice di stato è stato spostato nella nostra implementazione Scalable State Merkle Tree (SSMT) per consentire alla macchina di concentrarsi completamente sulla capacità di transazione.

Ciò consente allo strato di esecuzione di elaborare transazioni senza attendere il commit crittografico intensivo di Merkle Patricia Trie. Questo approccio è ulteriormente supportato da una comunità di ricerca più ampia e riflette un modello di implementazione realistico nell'esecuzione separata dalla finalità.

Assunzione 2: Stato Caldo tramite Elenco di Accesso (Modello EIP-7928)

Utilizziamo un elenco di accesso ottimizzato e un framework di proposta BAL per vincolare il modo in cui la macchina interagisce con i dati di stato, eliminando significativamente lo stato I/O freddo durante l'esecuzione. Questo modella il comportamento dell'EVM nel futuro e riflette come L2 performi bene nella pratica.

Questa assunzione è particolarmente importante in ambienti ad alta concorrenza, dove le letture di dati grezzi (cold reads) amplificano la latenza e le penalità da conflitto.

Queste assunzioni aiutano a isolare le prestazioni di esecuzione in modo che i progettisti di sistemi possano pensare chiaramente ai vincoli e alle considerazioni di scalabilità.

Scenario: Benchmark del Stack di Esecuzione L1 di Altius (utilizzando Dati della Mainnet Ethereum)

Obiettivo: Misurare la capacità di esecuzione sotto carico di lavoro Ethereum Mainnet utilizzando una configurazione di esecuzione coerente.

Impostazioni

  • Hardware: OVHcloud Advance-2 (AMD EPYC 4344P 8-Core, 64GB DDR5, NVMe SSD)

  • Raccolta dati: 100 blocchi Ethereum Mainnet consecutivi (24.319.506–24.319.605)

  • Metriche: Capacità Gas (Ggas/s) tramite invio API della Macchina in modo sequenziale

Risultati

Altius dimostra capacità di elaborazione del gas superiori, superando tutti i principali client di produzione con un margine significativo.

Scenario: Benchmark del Stack di Esecuzione L2 di Altius (utilizzando lo Stack OP con Dati Base Mainnet)

Obiettivo: Validare l'integrazione di Altius nello Stack OP utilizzando dati del mondo reale della Base Mainnet, che rappresenta un ambiente L2 con alta concorrenza.

Impostazioni

  • Hardware: AWS EC2 r7i.2xlarge (Intel Xeon Platinum 8488C, 64GB DDR5, 7.1TB EBS)

  • Raccolta dati: 10 blocchi Base Mainnet consecutivi (38014901–38014910)

  • Ambiente: Alto livello di concorrenza (~70% delle transazioni coinvolgono stati sovrapposti)

  • Confronto: Altius Parallel Engine vs. Esecuzione Sequenziale di Base (comportamento standard di op-reth)

Risultati

Anche in condizioni di alta concorrenza, Altius fornisce un throughput quasi 3 volte superiore e una latenza di esecuzione molto più bassa. La combinazione di parallelismo deterministico e liste di accesso forzate consente al sistema di scalare senza fermarsi sotto carichi di lavoro ad alta conflittualità.

Altius ha superato i vincoli architettonici (come i protocolli di stato raggruppati e la risoluzione delle dipendenze L1) per fornire vantaggi significativi:

Nell'ambiente L2, l'aggiunta di Access Lists (EIP-7928) consente ad Altius di gestire un tasso di conflitto della Base del 70% senza subire vincoli, dimostrando la sua idoneità per sequencer con alta capacità.

Operando su uno stack OP con blocchi di base, abbiamo dimostrato che la nostra macchina può gestire il traffico L2 più esigente del settore con un margine significativo.

Perché è Importante

La capacità di esecuzione vincolata diventa fondamentale per L1 e L2. Le ottimizzazioni progressive nell'esecuzione sequenziale non possono chiudere completamente la presa necessaria per le applicazioni della prossima generazione.

Altius dimostra che:

  • L'esecuzione può essere scalata in modo indipendente dai vincoli dei sistemi legacy.

  • Il parallelismo può essere deterministico e stabile in condizioni di concorrenza.

  • Un singolo stack di esecuzione può supportare modelli di distribuzione L1 e L2.

Isolando l'esecuzione da vincoli noti e progettando un parallelismo deterministico a partire da principi fondamentali, Altius fornisce un aumento significativo della capacità per ambienti L1 e L2.

Per gli sviluppatori che attivano l'esecuzione come infrastruttura, questo benchmark fornisce un quadro chiaro di cosa potrebbe accadere quando l'esecuzione è trattata come un componente di sistema di classe mondiale, piuttosto che come un vincolo ereditato.